Finske Donut Lab ga nylig forskningssenteret VTT i Finland i oppdrag å foreta en uavhengig måling av egenskapene til selskapets nye produkt, verdens første faststoffbatteri for masseproduksjon. Testen gikk bra.
Bildet: En splitter ny elektrisk Volvo EX60 – og tenk om neste versjon kommer med finske faststoffbatterier? Du snakker … (Foto: Volvo Personvagnar)
Av Stein Bekkevold
Selskapet lanserte verdens første faststoffbatteri for serieproduksjon på den store Las Vegas-elektronikkmessen CES i januar. Batteriets egenskaper har ført til mange diskusjoner blant eksperter over hele verden.
Donut Lab ønsket å få bekreftet tallene med ekstern forskning, og sendte batteriet til et av Europas ledende forsknings-institutter. VTT er eid av den finske staten, og har utført inngående målinger av batteriets funksjoner i sitt laboratorium.
Stor nyhet
Det nye batteriet har skapt stor interesse blant medier og bransjeeksperter. En slik innovasjon har naturligvis også ført til mye spekulasjon og tvil – hvordan er dette mulig?
– Det er faktisk mulig, og vi satte søkelyset på de tekniske egenskapene med flere detaljerte målinger, sier M. Lehtimäki, sjef i Donut Lab.
Selskapet har nå offentliggjort VTT-målerapportene. I forhold til vanlige litium-ion batterier er faststoffbatterier sikrere og har bedre ytelse, og – som vi tidligere har skrevet her på bilstoff.no – poenget er at man ikke lenger har oksygen tilgjengelig, idet elektrolytten som leder strøm mellom polene nå er keramisk eller metallisk.
Ikke brennbare væsker
I årevis er det spådd at denne teknologien vil bli det neste store spranget forover. Faststoffbatteriet kan gi økt rekkevidde, lavere vekt og større fleksibilitet i konstruksjonen av bilene. Slike batterier er sikrere og mer miljøvennlige, siden de som sagt ikke inneholder brennbare væsker, og ikke er utsatt for termisk rusing under ekstreme forhold.
Målingene
hos VTT ble utført i to passive kjølemodeller: I den første var cellen omgitt av to aluminium kjøleplater, og i den andre var den festet til bare én bunnkjøleplate.
Ladehastigheter angis ved hjelp av C, der 1C er opplading fra tomt til fullt på én time (f.eks. 5C = ~12 min, 11C = ~5–6 min). Tradisjonelle litium-ion batterier lades vanligvis ved 1C til 3C med aktiv kjøling, mens ladeeffekten i denne målingen øker til betydelig høyere hastigheter uten aktiv kjøling.
Testen startet med en standard utladningskapasitetstest ved 1C, etterfulgt av hurtigladetester (ved 5C og 11C) med begge kjølekonfigurasjoner. Resultatene er i tråd med den fem minutters ladetiden som er annonsert av selskapet selv. Målingene viser at Donut-batteriet tåler forbløffende ladehastigheter også uten aktiv temperaturkontroll.
Raskt ladet opp
Under testforholdene ble cellen ladet ved hele 5C i over ni minutter. Ladeeffekten nådde 80 % lagret energi på 9,5 minutter – og 100 % på litt over 12 minutter.
Ved utlading var 100 % av kapasiteten tilgjengelig. Cellen ble så raskt ladet opp med den høyeste hastigheten, ved 11 °C. Opplading fra 0 til 80 % tok 4,5 minutter og 100 % på litt over syv minutter. Ved utlading etter full opplading var 98,4 til 99,6 % av batterikapasiteten tilgjengelig.
Bedre løsninger
Selv om testforholdene ikke direkte simulerte cellens oppførsel i en batteripakke, demonstrerer målingen fordelene. Battericellen fungerer godt med passiv kjøling, noe som forenkler arkitekturen.
– I motsetning til andre faststoffbatterier som krever høyt kompresjonstrykk, og som gjennomgår volumendringer på opptil 15–20 % under ladesykluser, krever ikke dette batteriet spesiell kompresjon eller mer omfattende kjøling.
Dette forenkler strukturen til batteripakkene betraktelig og muliggjør løsninger som er kostnadseffektive, kraftige og bedre enn tradisjonelle litium-ion batterier når det gjelder energi og effekttetthet», sier V. Piippo, teknisk direktør i Donut Lab.
Og det jo er rene ord for pengene. Kanskje vi får en europeisk elbil med de nye pakkene snart?
